JP7673400B2 - Connector device, power converter, and load device - Google Patents
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Description
本発明は、電力供給路と負荷装置との間での電力の授受を可能とするコネクタ装置、及び当該コネクタ装置を備える負荷装置に関する。 The present invention relates to a connector device that enables the exchange of power between a power supply path and a load device, and to a load device that includes the connector device.
従来において、駆動のためのインバータ装置が一体的に取り付けられた、モータ等の負荷装置が知られている。このような構成の負荷装置を利用することで、配線の省略化を図ることができる一方で、インバータ装置をメンテナンスの目的で他の装置に交換する必要がある場合、負荷装置そのものを交換しなければならずメンテナンスコストが高くなっていた。そこで、例えば、特許文献1に示す技術では、インバータ装置をパワーユニットと制御ユニットで構成し、それぞれを互いに着脱可能に構成することで、必要な部位だけを交換できるようにして、そのメンテナンスコストの低減が図られている。 Conventionally, there is known a load device such as a motor that is integrally attached with an inverter device for driving it. By using a load device with such a configuration, it is possible to omit wiring, but when it is necessary to replace the inverter device with another device for maintenance purposes, the load device itself must be replaced, resulting in high maintenance costs. Therefore, for example, in the technology shown in Patent Document 1, the inverter device is composed of a power unit and a control unit, and each is configured to be detachable from the other, allowing only the necessary parts to be replaced, thereby reducing maintenance costs.
複数の負荷装置を駆動するために、対応する複数の電力変換器に電源から給電するシステムでは、駆動対象の負荷装置の数が増えると配線数も多くなり配線が占める空間が大きくなるため負荷装置を含む機械全体の小型化が阻害されたり、配線を結線する作業負荷も大きくなったりする。そこで、電力供給の配線本数を軽減するために、給電用の電力供給路に対して複数の電力変換器をそれぞれデイジーチェーン接続する方式が採用されることがある。しかし、上記のようにデイジーチェーン接続の方式で負荷装置の電力変換器への電力供給を行うと、負荷装置に流れ込んだ電流の一部が当該負荷装置の電力変換器に供給され、残りが下流側の負荷装置へと流れ込むことになる。そのため、電力供給路に対するデイジーチェーン接続による接続順序(以下、「接続順序」という)によって、負荷装置を通過する電流が異なることになる。すなわち、デイジーチェーン接続における接続順序が上流側に位置する電源に近くなるほど、負荷装置に流れ込む電流が大きくなる。その結果、電源から最も近い最初の負荷装置の電力変換器への配線は、最も大きな電流が流れ込むことを考慮して相応の太さの線径を必要とする。 In a system in which power is supplied from a power source to multiple corresponding power converters to drive multiple load devices, the number of wires also increases as the number of load devices to be driven increases, and the space occupied by the wires increases, which hinders the miniaturization of the entire machine including the load devices, and the workload of connecting the wires also increases. Therefore, in order to reduce the number of wires for power supply, a method of daisy-chaining multiple power converters to a power supply path for power supply is sometimes adopted. However, when power is supplied to the power converter of the load device using the daisy-chain connection method as described above, a part of the current flowing into the load device is supplied to the power converter of the load device, and the remainder flows into the downstream load device. Therefore, the current passing through the load device differs depending on the connection order of the daisy-chain connection to the power supply path (hereinafter referred to as the "connection order"). In other words, the closer the connection order in the daisy-chain connection is to the power source located upstream, the greater the current flowing into the load device. As a result, the wire from the power source to the power converter of the first load device closest to the power source needs to have a wire diameter of an appropriate thickness, taking into account the fact that the largest current will flow in.
一般に、負荷装置の製造時においては、当該負荷装置のデイジーチェーン接続方式における接続順序が定まっているわけではないため、ある程度の使用状況に対応できるように、当該負荷装置で想定される電流の大小に関係なく、定格電流に比較的余裕のある電力の入出力部分(コネクタ等)を設置せざるを得なかった。その結果、負荷装置の使用状況によっては、電力の入出力部分が過剰な仕様となってしまい、不必要に太い線径の配線接続が求められ、ユーザの利便性を欠いていた。 Generally, when manufacturing load devices, the connection order in the daisy chain connection method of the load devices is not fixed, so in order to accommodate a certain degree of usage, it is necessary to install power input/output parts (connectors, etc.) with a relatively large margin in the rated current, regardless of the magnitude of the current expected in the load device. As a result, depending on the usage of the load device, the power input/output parts may have excessive specifications, requiring wiring connections with unnecessarily thick wire diameters, which is inconvenient for users.
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり、負荷装置への電力供給に際してデイジーチェーン接続方式を採用する場合でも、好適な配線を可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of these problems, and aims to provide a technology that enables suitable wiring even when a daisy chain connection method is used to supply power to a load device.
本発明においては、上記課題を解決するために、電力供給路に対してデイジーチェーン接続される負荷装置と該電力供給路とを接続し、両者の間での電力の授受を可能とするコ
ネクタ装置に着目した。当該コネクタ装置と負荷装置との組合せを好適に変更することを可能とすることで、デイジーチェーン接続において流れ込む電流に応じた好適な入出力部分を形成することが可能となる。
In order to solve the above problems, the present invention focuses on a connector device that connects a load device that is daisy-chained to a power supply line to the power supply line and enables the transfer of power between the two. By making it possible to suitably change the combination of the connector device and the load device, it becomes possible to form a suitable input/output part according to the current flowing in the daisy-chain connection.
具体的に、本発明は、電力供給路に対してデイジーチェーン接続される負荷装置と該電力供給路とを接続し、両者の間での電力の授受を可能とするコネクタ装置であって、筐体と、前記電力供給路の上流側と接続される上流側コネクタと、前記電力供給路の下流側と接続される下流側コネクタと、前記筐体内で、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを繋ぐ装置内供給路から、前記負荷装置の本体側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタと、を備える。そして、当該コネクタ装置は、前記負荷装置の本体とは別体になるように構成され、且つ、前記上流側コネクタを流れる電流と前記下流側コネクタを流れる電流に応じて、前記負荷装置に対する該上流側コネクタと該下流側コネクタの少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成される。 Specifically, the present invention is a connector device that connects a load device that is daisy-chained to a power supply path to the power supply path and enables the transfer of power between the two, and includes a housing, an upstream connector that is connected to the upstream side of the power supply path, a downstream connector that is connected to the downstream side of the power supply path, and a load connector that branches and supplies power to the main body of the load device from an internal supply path that connects the upstream connector and the downstream connector within the housing. The connector device is configured to be separate from the main body of the load device, and is configured to be able to change the combination of rated currents of at least one of the upstream connector and the downstream connector for the load device depending on the current flowing through the upstream connector and the current flowing through the downstream connector.
このように構成されるコネクタ装置は、電力供給路に対してデイジーチェーン接続される負荷装置に供給される電力の入出力部分として機能する。したがって、上流側コネクタに流れ込んだ電流の一部が負荷用コネクタを介して負荷装置に流れ込み、且つ、残りの電流は下流側コネクタを介して、更に下流側においてデイジーチェーン接続される他の負荷装置へと流れ込んでいくことになる。そして、当該コネクタ装置は、負荷装置の本体とは別体で構成されることで、負荷装置に対して、定格電流の異なる上流側コネクタや下流側コネクタの組み合わせを提供することが可能である。コネクタの定格電流が異なるとそこに接続される配線の線径も異なってくるため、負荷装置に流れ込む電流に好適に対応した定格電流を有するコネクタが負荷装置に対して提供できるようにすることで、いたずらに線径の太い配線の使用を回避することができる。 The connector device configured in this manner functions as an input/output part for power supplied to a load device connected in a daisy chain to the power supply line. Therefore, part of the current flowing into the upstream connector flows into the load device via the load connector, and the remaining current flows into another load device connected in a daisy chain further downstream via the downstream connector. Since the connector device is configured separately from the main body of the load device, it is possible to provide the load device with a combination of upstream connectors and downstream connectors with different rated currents. Since different rated currents of connectors result in different wire diameters for the wiring connected thereto, by providing the load device with a connector with a rated current that is suitable for the current flowing into the load device, it is possible to avoid using wiring with an unnecessarily thick wire diameter.
また、上記コネクタ装置において、前記上流側コネクタの定格電流は、前記下流側コネクタの定格電流より大きく設定されてもよい。デイジーチェーン接続においては、上流側コネクタを流れる電流は、下流側コネクタを流れる電流よりも大きくなる場合がある。そこで、上流側コネクタと下流側コネクタとで上記のように定格電流に違いを設けることで、より好適な線形の配線が可能となる。なお、別法として、前記上流側コネクタの定格電流と前記下流側コネクタの定格電流とは同じ定格電流に設定されても構わない。 In the above connector device, the rated current of the upstream connector may be set to be greater than the rated current of the downstream connector. In a daisy chain connection, the current flowing through the upstream connector may be greater than the current flowing through the downstream connector. Therefore, by providing a difference in rated current between the upstream connector and the downstream connector as described above, more suitable linear wiring is possible. Alternatively, the rated current of the upstream connector and the rated current of the downstream connector may be set to the same rated current.
ここで、上述までのコネクタ装置において、前記コネクタ装置は、前記負荷装置の本体に着脱可能であり、前記コネクタ装置が前記負荷装置の本体に取り付けられると、前記負荷用コネクタを介して前記電力供給路の電力の少なくとも一部が該負荷装置に供給可能な状態が形成されてもよい。このようにコネクタ装置が負荷装置の本体に対して着脱可能に構成されることで、ユーザは、負荷装置の使用状況に適した定格電流を有する上流側コネクタ、下流側コネクタの組み合わせを選択しやすくなる。 Here, in the connector device described above, the connector device may be detachable from the body of the load device, and when the connector device is attached to the body of the load device, a state may be created in which at least a portion of the power of the power supply path can be supplied to the load device via the load connector. By configuring the connector device to be detachable from the body of the load device in this way, it becomes easier for the user to select a combination of upstream connectors and downstream connectors that have rated currents suitable for the usage conditions of the load device.
また、上述までのコネクタ装置において、前記筐体は、複数の面を有する箱型に形成され、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタのそれぞれは、前記複数の面のうち互いに異なる面に設けられてもよい。より好ましくは、前記上流側コネクタが設けられる面と前記下流側コネクタが設けられる面は、互いに対向して配置される2つの面である。このように各コネクタを筐体のそれぞれ異なる面に配置することで、配線がコネクタ装置の位置部分に集中して接続されるのを回避でき、デイジーチェーン接続される配線作業が容易となり得る。また、別法として、上流側コネクタと下流側コネクタの両方を、筐体の同一の面に設けても構わない。 In the connector device described above, the housing may be formed in a box shape having multiple sides, and the upstream connector and the downstream connector may be provided on different sides of the multiple sides. More preferably, the side on which the upstream connector is provided and the side on which the downstream connector is provided are two sides that are arranged opposite each other. By providing each connector on a different side of the housing in this way, it is possible to avoid the wiring from being concentrated at a position of the connector device, and the wiring work for daisy chain connection may be made easier. Alternatively, both the upstream connector and the downstream connector may be provided on the same side of the housing.
ここで、上述までのコネクタ装置において、前記コネクタ装置は、前記上流側コネクタと前記装置内供給路に接続された前記下流側コネクタを複数有してもよい。この構成によ
れば、一の上流側コネクタに流れ込んで電流のうち負荷用コネクタに流れる電流を除いた電流が、複数の下流側コネクタを介して、デイジーチェーン接続された下流側の負荷装置に出力されることになる。なお、複数の下流側コネクタの定格電流は全て同じであってもよく、別法としてそれぞれの定格電流が異なってもよく、更に別法として一部の定格電流が同じで残りの定格電流はそれぞれ異なってもよい。
Here, in the connector device described above, the connector device may have a plurality of downstream connectors connected to the upstream connector and the internal supply path. According to this configuration, the current flowing into one upstream connector, excluding the current flowing into the load connector, is output to the downstream load device connected in a daisy chain via the plurality of downstream connectors. The rated currents of the plurality of downstream connectors may all be the same, or alternatively, each of the rated currents may be different, or further alternatively, some of the rated currents may be the same and the remaining rated currents may be different.
また、本願発明を、電力供給路に対してデイジーチェーン接続され該電力供給路から電力が供給される負荷装置であって、その負荷装置の本体に着脱可能であって、前記電力供給路と前記負荷装置とを接続し両者の間での電力の授受を可能とするコネクタ装置を備える負荷装置の観点から捉えることもできる。当該負荷装置において、前記コネクタ装置は、筐体と、前記電力供給路の上流側と接続される上流側コネクタと、前記電力供給路の下流側と接続される下流側コネクタと、前記筐体内で、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを繋ぐ装置内供給路から、前記負荷装置の本体側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタと、を有する。そして、前記コネクタ装置が前記負荷装置の本体に取り付けられると、前記負荷用コネクタを介して前記電力供給路の電力の少なくとも一部が該負荷装置に供給可能な状態が形成され、更に、前記負荷装置の本体に対する前記コネクタ装置の組み合わせを変えることで、前記上流側コネクタを流れる電流と前記下流側コネクタを流れる電流に応じて、前記負荷装置に対する該上流側コネクタと該下流側コネクタの少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成される。 The present invention can also be viewed from the perspective of a load device that is daisy-chained to a power supply path and receives power from the power supply path, the load device including a connector device that is detachable from the main body of the load device and connects the power supply path to the load device to enable the transfer of power between them. In the load device, the connector device includes a housing, an upstream connector that is connected to the upstream side of the power supply path, a downstream connector that is connected to the downstream side of the power supply path, and a load connector that branches off and supplies power to the main body of the load device from an internal supply path that connects the upstream connector and the downstream connector within the housing. When the connector device is attached to the body of the load device, a state is created in which at least a portion of the power of the power supply path can be supplied to the load device via the load connector, and further, by changing the combination of the connector device with the body of the load device, the combination of the rated current of at least one of the upstream connector and the downstream connector with respect to the load device can be changed according to the current flowing through the upstream connector and the current flowing through the downstream connector.
このように構成される負荷装置では、着脱可能に構成されたコネクタ装置を介して、デイジーチェーン接続における電力が負荷装置に対して供給されることになる。そして、当該コネクタ装置によって、負荷装置に流れ込む電流に好適に対応した定格電流を有するコネクタが負荷装置に対して提供できるようになり、以て、いたずらに線径の太い配線の使用を回避することができる。なお、上記にてコネクタ装置について開示した技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて上記の負荷装置に対しても適用することができる。 In a load device configured in this manner, power is supplied to the load device in a daisy chain connection via a detachable connector device. This connector device makes it possible to provide the load device with a connector having a rated current that is appropriately matched to the current flowing into the load device, thereby making it possible to avoid the use of wiring with an unnecessarily thick wire diameter. The technical ideas disclosed above about the connector device can also be applied to the above load device as long as no technical inconsistencies arise.
また、上記の負荷装置において、前記コネクタ装置は、該負荷装置の本体に対する前記上流側コネクタと前記下流側コネクタの相対位置が変更できるように、その向きを変えて該負荷装置に対して着脱可能に構成されてもよい。デイジーチェーン接続における上流側の配線と下流側の配線の配置(延在方向)は、個別の形態に応じて様々である。そこで、このようにコネクタ装置の向きを変更可能且つ着脱可能に構成することで、可及的に配線の延在方向に各コネクタの向きを揃えることができ、以て、ユーザの配線作業の負荷を軽減できる。そして、より好ましくは、前記上流側コネクタが、前記デイジーチェーン接続において上流側に隣接する他の負荷装置側に位置し、且つ、前記下流側コネクタが、該デイジーチェーン接続において下流側に隣接する更に他の負荷装置側に位置するように、前記コネクタ装置が前記負荷装置の本体に対して取り付けられる。 In the above load device, the connector device may be configured to be detachable from the load device by changing its orientation so that the relative positions of the upstream connector and the downstream connector with respect to the body of the load device can be changed. The arrangement (extension direction) of the upstream wiring and the downstream wiring in a daisy chain connection varies depending on the individual form. Therefore, by configuring the connector device to be detachable and detachable in this manner, the orientation of each connector can be aligned as much as possible in the extension direction of the wiring, thereby reducing the burden of wiring work on the user. And more preferably, the connector device is attached to the body of the load device so that the upstream connector is located on the side of another load device adjacent to the upstream side in the daisy chain connection, and the downstream connector is located on the side of yet another load device adjacent to the downstream side in the daisy chain connection.
また、上述までの負荷装置は、その本体に駆動電力を生成する電力変換器を一体的に備えるモータであり、前記負荷用コネクタを介して前記電力変換器に電力が供給されるように構成されてもよい。 The load device described above may be a motor that is integrally equipped with a power converter that generates driving power, and may be configured so that power is supplied to the power converter via the load connector.
また、本願発明を、電力供給路に対してデイジーチェーン接続される負荷装置に電力供給を行う電力変換器の観点から捉えることもできる。当該電力変換器は、前記電力変換器に着脱可能なコネクタ装置を備え、前記コネクタ装置は、筐体と、前記電力供給路の上流側と接続される上流側コネクタと、前記電力供給路の下流側と接続される下流側コネクタと、前記筐体内で、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを繋ぐ装置内供給路から、前記電力変換器側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタと、を有する。そして、前記コネクタ装置が前記電力変換器に取り付けられると、前記負荷用コネクタを介して前記電力供給路の電力の少なくとも一部が該電力変換器に供給可能な状態が形成され、
前記電力変換器の本体に対する前記コネクタ装置の組み合わせを変えることで、前記上流側コネクタを流れる電流と前記下流側コネクタを流れる電流に応じて、前記電力変換器に対する該上流側コネクタと該下流側コネクタの少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成される。なお、上記にてコネクタ装置及び負荷装置について開示した技術思想は、技術的な齟齬が生じない限りにおいて上記の電力変換器に対しても適用することができる。
The present invention can also be viewed from the viewpoint of a power converter that supplies power to a load device that is daisy-chained to a power supply path. The power converter includes a connector device that is detachable from the power converter, the connector device having a housing, an upstream connector that is connected to the upstream side of the power supply path, a downstream connector that is connected to the downstream side of the power supply path, and a load connector for branching and supplying power to the power converter side from an internal supply path that connects the upstream connector and the downstream connector within the housing. When the connector device is attached to the power converter, a state is created in which at least a portion of the power of the power supply path can be supplied to the power converter via the load connector,
The connector device is configured to change the combination of the rated current of at least one of the upstream connector and the downstream connector for the power converter according to the current flowing through the upstream connector and the current flowing through the downstream connector by changing the combination of the connector device with the main body of the power converter. Note that the technical ideas disclosed above regarding the connector device and the load device can also be applied to the above power converter as long as no technical inconsistency occurs.
負荷装置への電力供給に際してデイジーチェーン接続方式を採用する場合でも、好適な配線を可能とする。 Allows optimal wiring even when a daisy chain connection method is used to supply power to a load device.
<適用例>
本願のコネクタ装置の適用例について、以下に図面に基づいて説明する。図1は、所定の目的(加工や搬送等)を実現できるように、複数の負荷装置であるモータ5a~5cを含んで構成される設備装置における、各モータへの電力供給を行うシステム構成を概略的に示したものである。なお、本願明細書において、モータを個体ごとに識別する必要が無い場合には、その参照番号を「5」として「モータ5」と称する(図2を参照)。当該設
備装置としては、各種の機械装置(例えば、産業用ロボットのアームや搬送装置)が例示できる。モータ5は、例えば、インバータ装置43(図2を参照)を含むサーボドライバが一体的に備えられているACサーボモータである。モータ5にはエンコーダが取り付けられており、当該エンコーダによりモータ5の動作に関するパラメータ信号がサーボドライバにフィードバック送信されている。
<Application Examples>
An application example of the connector device of the present application will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing a system configuration for supplying power to each motor in an equipment device including a plurality of
更に、各モータ5が内蔵するサーボドライバには、PLC(Programmable Logic Controller)2から各モータ5の動作(モーション)に関する動作指令信号が送信される。サー
ボドライバは、PLC2からの動作指令信号およびエンコーダからのフィードバック信号に基づいて、モータ5の駆動に関するサーボ制御、すなわち、モータ5の動作に関する指令値を算出するとともに、モータ5の動作がその指令値に追従するように、インバータ装置43を制御してモータ5に駆動電流を供給する。
Furthermore, a programmable logic controller (PLC) 2 transmits an operation command signal related to the operation (motion) of each
そして、各モータ5のインバータ装置43には、外部の交流電源100から電源系統L0を介して供給された交流電力が、AC-DCコンバータ1によって直流電力に変換され、その変換された電力が供給される。具体的には、電力供給路であるケーブルL1を介し
てAC-DCコンバータ1の出力側とモータ5aの電力の入力側が接続され、更に、電力供給路であるケーブルL2を介してモータ5aの電力の出力側とモータ5bの電力の入力側が接続され、更に、電力供給路であるケーブルL3を介してモータ5bの電力の出力側とモータ5cの電力の入力側が接続されている。すなわち、電力供給路である各ケーブルL1~L3に対して、各モータ5a~5cがデイジーチェーン接続されることで、AC-DCコンバータ1によって生成された直流電力が各モータ5a~5cに届けられる構成となっている。
The
ここで、モータ5の構成について、図2に基づいて説明する。モータ5は、モータ本体4とコネクタ装置3を有する。なお、図1に示すモータ5aはモータ本体4aとコネクタ装置3aを有し、モータ5bはモータ本体4bとコネクタ装置3bを有し、モータ5cはモータ本体4cとコネクタ装置3cを有しており、モータ本体4a~4cはモータ本体4に相当し、コネクタ装置3a~3cはコネクタ装置3に相当する。
The configuration of the
コネクタ装置3は、電力供給路である各ケーブルにデイジーチェーン接続されるモータ5と各ケーブルとを接続し、両者の間での電力の授受を可能とするように構成される。具体的には、コネクタ装置3は箱型(例えば、直方体型)の筐体36を有する。そして、その筐体36の上面には、電力供給路であるケーブル11の端部に設けられたコネクタ11aと嵌合可能なコネクタ31と、電力供給路であるケーブル12の端部に設けられたコネクタ12aと嵌合可能なコネクタ32とが設けられている。そして、筐体36の内部で、2つのコネクタ31とコネクタ32との間は、装置内供給路33で接続されている。
The
なお、図2に示す形態では、ケーブル11が、デイジーチェーン接続における上流側(AC-DCコンバータ1に近い側)のケーブルであり、ケーブル12が、デイジーチェーン接続における下流側(AC-DCコンバータ1から遠い側)のケーブルである。例えば、図1に示すモータ5aの場合、ケーブルL1がケーブル11に相当し、ケーブルL2がケーブル12に相当する。よって、ケーブル11のコネクタ11aが嵌合するコネクタ31が本願の上流側コネクタに相当し、ケーブル12のコネクタ12aが嵌合するコネクタ32が本願の下流側コネクタに相当する。
In the embodiment shown in FIG. 2,
更に、コネクタ装置3の筐体36の下面には、モータ本体4に設けられたコネクタ41と嵌合可能であり、本願の負荷用コネクタに相当するコネクタ35が設けられている。そして、コネクタ35は、装置内供給路33と分岐供給路34を介して接続されている。したがって、コネクタ装置3は、上流側コネクタであるコネクタ31に入力された電力の一部を負荷用コネクタであるコネクタ35に分岐させ、残りの電力を下流側コネクタであるコネクタ32へと出力するように構成されている。
Furthermore, a
また、モータ本体4は、モータの出力軸を有するロータ、ステータ、エンコーダ等の部品を含むとともに、当該ロータを回転駆動させるための駆動電流を生成するインバータ装置43を含むサーボドライバを一体的に備えている。そして、インバータ装置43は、コネクタ41と電力供給路42を介して接続されることで、モータ5を駆動するための電力がコネクタ41を介して供給されることになる。
The
ここで、コネクタ装置3は、その筐体36がモータ本体4に対して着脱可能に構成されている。筐体36の着脱は、スナップ式やネジ式などの公知の手法を採用することができる。そして、筐体36がモータ本体4に対して取り付けられた状態では、モータ本体4のコネクタ41とコネクタ装置3のコネクタ35とが嵌合した状態が維持される。また、図2ではコネクタ装置3を1種類しか示していないが、コネクタ装置3については、コネクタ31、32の定格電流の組み合わせが異なる複数種類のコネクタ装置が準備されている。例えば、後述の図3では、相対的に定格電流の大きいコネクタ31と、相対的に定格電
流の小さいコネクタ32を有するコネクタ装置3aと、相対的に定格電流の小さいコネク
タ31’、32’を有するコネクタ装置3b、3cが準備されている。
Here, the
このように本実施形態では、デイジーチェーン接続を介して流れる電流の大きさに応じた定格電流を有するコネクタを有するコネクタ装置3を選択し、それをモータ本体4に取り付けることでモータ5を形成することができる。すなわち、コネクタ31、32を流れる電流に応じて、モータ5に対するコネクタ31、32の定格電流の組合せを好適に変更できるように構成されている。従来では、モータの製造時には、デイジーチェーン接続においてモータがどの位置で接続されるか不明であるため、ある程度の大電流に耐え得るようにコネクタの定格電流を過大な仕様のものにせざるを得なかった。しかし、本実施形態のような構成によれば、実際にデイジーチェーン接続で流れる電流を踏まえてコネクタ装置を選択し取り付けることで、モータに対するコネクタの定格電流の組み合わせを適正なものとすることができ、以て、コネクタ31、32に接続されるケーブル11、12の線径がいたずらに太くなることを回避することができる。このことは、モータ5を含んで設備装置等を構成する場合の配線作業の負荷軽減や省スペース化に資するものである。
In this embodiment, the
また、デイジーチェーン接続におけるより好ましいコネクタ装置3の形態について、図3に基づいて説明する。図3に示すモータ5a~5cのデイジーチェーン接続の形態は、図1に示す形態と同じである。そして、デイジーチェーン接続において最も上流側に位置するモータ5aは、他の2台のモータ5b、5cと比べて容量が大きいモータとする。したがって、AC-DCコンバータ1から流れる電流を100%とすると、モータ5aにはその100%の電流が流れ込み、そのうち40%がモータ5aの駆動に供され、残りの60%が次のモータ5bに流れ込む。そして、モータ5bでは、流れ込んだ60%のうち30%の電流がモータ5bの駆動に供され、残りの30%が次のモータ5cに流れ込む。そして、モータ5cでは、流れ込んだ30%の電流がモータ5cの駆動に供されるとする。
A more preferable form of the
このように各モータがデイジーチェーン接続される場合、上流側に位置するモータ程、大電流が流れ込むことになり、そのためコネクタ装置3の各コネクタ31、32にはその大電流に耐え得る定格電流が要求されることになる。そこで、本実施形態では、モータ5aにおけるコネクタ装置3aのコネクタ31の定格電流は相対的に大きい値のものとし、且つ、コネクタ32の定格電流は相対的に小さい値のものとするようにコネクタ装置3aが形成される。すなわち、コネクタ装置3aにおいては、コネクタ31とコネクタ32の定格電流の値は異なる。また、図3に示すように、コネクタ装置3aにおいてコネクタ31から分岐供給路34までの区間の装置内供給路33aの容量は、分岐供給路34からコネクタ32までの区間の装置内供給路33bの容量より大きくなるように設計されている。
When the motors are connected in a daisy chain in this way, the motor located upstream will have a larger current flowing in, and therefore each
一方で、モータ5b、5cにおけるコネクタ装置3b、3cのコネクタ31’、32’の定格電流は相対的に小さい値のもの(コネクタ32と同じ定格電流)となるようにコネクタ装置3b、3cが形成されている。そして、コネクタ装置3aがモータ本体4aに取り付けられてモータ5aが形成され、コネクタ装置3bがモータ本体4bに取り付けられてモータ5bが形成され、コネクタ装置3cがモータ本体4cに取り付けられてモータ5cが形成されている。
On the other hand, the
このように各コネクタ装置のコネクタの定格電流の値を、デイジーチェーン接続における実際のモータの接続位置に応じたものとしてコネクタ装置を準備し、それをモータ本体に取り付けることで、デイジーチェーン接続を形成する各ケーブルの線径をより細かく調整することができる。これにより、モータを含んで設備装置等を構成する場合の配線作業の負荷軽減や省スペース化をより好適に図ることができる。 In this way, by preparing connector devices with rated current values for the connectors of each connector device corresponding to the actual connection position of the motor in the daisy chain connection and attaching them to the motor body, it is possible to more precisely adjust the wire diameter of each cable that forms the daisy chain connection. This makes it possible to more effectively reduce the burden of wiring work and save space when configuring equipment, etc. that includes a motor.
<変形例1>
コネクタ装置3及びそれが取り付けられたモータ5の変形例について、図4に基づいて説明する。図4の上段(a)に示すモータ5は、図3に示すコネクタ装置3aがモータ本体4aに取り付けられることで形成されるモータと同等である。したがって、コネクタ装置3の上流側のコネクタ31の定格電流は相対的に大きい値のものであり、下流側のコネクタ32の定格電流は相対的に小さい値のものとなっている。ここで、本変形例では、更に、コネクタ装置3の筐体36が、180度反転してモータ本体に取り付けられた状態でも、コネクタ35とモータ本体4のコネクタ41との嵌合が適切な状態でモータ本体4に対して取り付けることが可能となるように構成されている。上段(a)の状態から180度反転した状態でコネクタ装置3をモータ本体4に取り付けた状態が、下段(b)に示されている。
<Modification 1>
A modified example of the
このように構成されることで、コネクタ装置3が1種類であっても異なるデイジーチェーン接続の形態に対応することが可能となる。デイジーチェーン接続ではモータを順次、数珠繋ぎしていくため、設備装置内でのモータの配置によっては、モータの特定の部位(例えば、モータの出力軸)に対する、デイジーチェーン接続における上流側(もしくは下流側)の相対関係が常に同じとは限らない。例えば、図4の上段(a)に示すようにモータ5が設備装置内で配置されている状態で、仮に図の右側にデイジーチェーン接続の上流側が位置してしまうと、コネクタ装置3の筐体36上でケーブル11とケーブル12とが交差してしまい、好ましい配線状態ではない。場合によっては、各ケーブルのコネクタのシェルが干渉するおそれもあり得る。このような場合に、上記の通り、筐体36を180度反転させてモータ本体4に取り付けることで、好適なデイジーチェーン接続の配線状態を形成することができる。
By configuring in this way, it is possible to accommodate different daisy chain connection forms even with one type of
なお、上記の例では、コネクタ装置3の筐体36を180度反転させたが、別法として、180度以外の角度(例えば45度、90度等)で筐体36を回転させて、モータ本体4に取り付けるようにしてもよい。なお、回転させて取り付けた場合でも、コネクタ装置3のコネクタ35と、モータ本体4のコネクタ41との嵌合が担保されていなければならない。
In the above example, the
<変形例2>
コネクタ装置3及びそれが取り付けられたモータ5の変形例について、図5に基づいて説明する。本変形例では、下流側コネクタとして、2つのコネクタ320がコネクタ装置3に設けられている。具体的には、筐体36の上面に1つのコネクタ31に加えて2つのコネクタ320が設けられている。コネクタ320は、上述までのコネクタ32と実質的に同等である。1つのコネクタ31と2つのコネクタ320は、筐体36の内部で装置内供給路330によって接続され、更に、その装置内供給路330に分岐供給路34を介してコネクタ35が接続されている。したがって、本変形例のコネクタ装置3は、上流側コネクタであるコネクタ31に入力された電力の一部を負荷用コネクタであるコネクタ35に分岐させ、残りの電力を下流側コネクタである2つのコネクタ320へとそれぞれ分岐して出力するように構成されている。
<
A modified example of the
このように構成されるコネクタ装置3を利用することで、下流側に二股で分岐するデイジーチェーン接続を構築することも可能である。また、上述までの例と同じように、実際にデイジーチェーン接続で流れる電流を踏まえてコネクタ装置を選択して、モータに対するコネクタの定格電流の組み合わせを適正なものとすることができ、以て、コネクタ31、320、320に接続されるケーブル11、12、12の線径がいたずらに太くなることを回避することができる。
By using the
<変形例3>
コネクタ装置3及びそれが取り付けられたモータ5の変形例について、図6に基づいて説明する。本変形例では、上流側コネクタであるコネクタ31と下流側コネクタであるコネクタ32とが、それぞれ筐体36の異なる面に配置されている。具体的には、筐体36の上流側の面にコネクタ31が設けられ、筐体36の下流側の面にコネクタ32が設けられている。すなわち、コネクタ31、32は、筐体36を構成する面のうち互いに対向する2つの面にそれぞれ設けられている。このようにコネクタ装置3を形成することで、デイジーチェーン接続を円滑に実現することができるとともに、実際にデイジーチェーン接続で流れる電流を踏まえてコネクタ装置を選択して、モータに対するコネクタの定格電流の組み合わせを適正なものとすることができる。
<
A modified example of the
<変形例4>
コネクタ装置3が取り付けられたインバータ装置43の例について、図7に基づいて説明する。本変形例では、コネクタ装置3は図2に示す構成と同じであるが、インバータ装置43がモータ本体4と一体とはなっておらず別体で構成されており、そのインバータ装置43に対してコネクタ装置3が取り付けられている。コネクタ装置3はインバータ装置43に対して着脱可能である。また、コネクタ装置3のコネクタ35は、インバータ装置43に設けられたコネクタ431と接続され、更に、インバータ装置43の出力は、コネクタ432とそれに接続される動力ケーブル45を介して、モータ本体4のコネクタ41に入力される。
<
An example of an
ここで、コネクタ装置3がインバータ装置43に取り付けられると、ケーブル11からの電力の一部がコネクタ35を介してインバータ装置43に供給される。このように構成されるインバータ装置43では、コネクタ31とコネクタ32を流れる電流に応じて、着脱可能なコネクタ装置3を取り替えることで、インバータ装置43に対するコネクタ31、32の少なくとも一方の定格電流の組み合わせを変更することができる。これにより、モータ5のデイジーチェーン接続を円滑に実現することができるとともに、実際にデイジーチェーン接続で流れる電流を踏まえてコネクタ装置を選択して、モータに対するコネクタの定格電流の組み合わせを適正なものとすることができる。
Here, when the
<付記1>
電力供給路(L1、L2、L3)に対してデイジーチェーン接続される負荷装置(5)と該電力供給路(L1、L2、L3)とを接続し、両者の間での電力の授受を可能とするコネクタ装置(3)であって、
筐体(36)と、
前記電力供給路の上流側(11)と接続される上流側コネクタ(31)と、
前記電力供給路の下流側(12)と接続される下流側コネクタ(32)と、
前記筐体(36)内で、前記上流側コネクタ(31)と前記下流側コネクタ(32)とを繋ぐ装置内供給路(33)から、前記負荷装置の本体(4)側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタ(35)と、
を備え、
前記負荷装置(5)の本体(4)とは別体になるように構成され、且つ、前記上流側コネクタ(31)を流れる電流と前記下流側コネクタ(32)を流れる電流に応じて、前記負荷装置(5)に対する該上流側コネクタ(31)と該下流側コネクタ(32)の少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成された、
コネクタ装置(3)。
<Appendix 1>
A connector device (3) that connects a load device (5) that is daisy-chain-connected to a power supply path (L1, L2, L3) to the power supply path (L1, L2, L3) and enables power to be exchanged between the two,
A housing (36);
An upstream connector (31) connected to the upstream side (11) of the power supply path;
A downstream connector (32) connected to the downstream side (12) of the power supply path;
a load connector (35) for branching and supplying electric power from an internal supply path (33) connecting the upstream connector (31) and the downstream connector (32) within the housing (36) to a main body (4) of the load device;
Equipped with
The connector is configured to be separate from the main body (4) of the load device (5), and is configured to be able to change a combination of rated currents of at least one of the upstream connector (31) and the downstream connector (32) for the load device (5) in accordance with a current flowing through the upstream connector (31) and a current flowing through the downstream connector (32).
Connector device (3).
<付記2>
電力供給路(L1、L2、L3)に対してデイジーチェーン接続される負荷装置に電力供給を行う電力変換器(43)であって、
前記電力変換器(43)に着脱可能なコネクタ装置(3)を備え、
前記コネクタ装置(3)は、
筐体(36)と、
前記電力供給路の上流側(11)と接続される上流側コネクタ(31)と、
前記電力供給路の下流側(12)と接続される下流側コネクタ(32)と、
前記筐体(36)内で、前記上流側コネクタ(31)と前記下流側コネクタ(32)とを繋ぐ装置内供給路(33)から、前記電力変換器(43)側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタ(35)と、
を有し、
前記コネクタ装置(3)が前記電力変換器(43)に取り付けられると、前記負荷用コネクタ(35)を介して前記電力供給路(L1、L2、L3)の電力の少なくとも一部が該電力変換器(43)に供給可能な状態が形成され、
前記電力変換器(43)に対する前記コネクタ装置(3)の組み合わせを変えることで、前記上流側コネクタ(31)を流れる電流と前記下流側コネクタ(32)を流れる電流に応じて、前記電力変換器(43)に対する該上流側コネクタ(31)と該下流側コネクタ(32)の少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成された、
電力変換器。
<
A power converter (43) that supplies power to a load device that is daisy-chained to a power supply path (L1, L2, L3),
A connector device (3) is provided that is detachable from the power converter (43),
The connector device (3) comprises:
A housing (36);
An upstream connector (31) connected to the upstream side (11) of the power supply path;
A downstream connector (32) connected to the downstream side (12) of the power supply path;
a load connector (35) for branching off and supplying electric power from an internal supply path (33) connecting the upstream connector (31) and the downstream connector (32) to the power converter (43) side within the housing (36);
having
When the connector device (3) is attached to the power converter (43), a state is created in which at least a portion of the power of the power supply path (L1, L2, L3) can be supplied to the power converter (43) via the load connector (35),
By changing the combination of the connector device (3) with respect to the power converter (43), the combination of the rated current of at least one of the upstream connector (31) and the downstream connector (32) with respect to the power converter (43) can be changed according to the current flowing through the upstream connector (31) and the current flowing through the downstream connector (32).
Power converter.
3、3a、3b、3c:コネクタ装置
4、4a、4b、4c:モータ本体
5、5a、5b、5c:モータ
31:コネクタ(上流側コネクタ)
32:コネクタ(下流側コネクタ)
33:装置内供給路
34:分岐供給路
35:コネクタ(負荷用コネクタ)
3, 3a, 3b, 3c:
32: Connector (downstream connector)
33: Supply path within the device 34: Branch supply path 35: Connector (load connector)
Claims (16)
前記複数のコネクタ装置のそれぞれは、
筐体と、
前記電力供給路の上流側と接続される上流側コネクタと、
前記電力供給路の下流側と接続される下流側コネクタと、
前記筐体内で、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを繋ぐ装置内供給路から、前記負荷装置の本体側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタと、
を備え、
前記負荷装置の本体とは別体になるように構成され、且つ、前記上流側コネクタを流れる電流と前記下流側コネクタを流れる電流に応じて、前記複数のコネクタ装置の中から選択されることで前記負荷装置に対する該上流側コネクタと該下流側コネクタの少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成された、
複数のコネクタ装置。 a plurality of connector devices that connect the load devices, which are daisy-chained to the power supply path, to the power supply path and enable the transfer of power between the load devices and the power supply path;
Each of the plurality of connector devices includes:
A housing and
an upstream connector connected to the upstream side of the power supply path;
a downstream connector connected to a downstream side of the power supply path;
a load connector for branching off electric power from an internal supply path connecting the upstream connector and the downstream connector within the housing to a main body side of the load device and supplying the electric power thereto;
Equipped with
a connector device that is configured to be separate from the main body of the load device, and that is configured to change the combination of the rated current of at least one of the upstream connector and the downstream connector for the load device by selecting from among the plurality of connector devices according to the current flowing through the upstream connector and the current flowing through the downstream connector;
A plurality of connector devices.
請求項1に記載の複数のコネクタ装置。 In at least one of the plurality of connector devices, a rated current of the upstream connector is set to be greater than a rated current of the downstream connector.
10. A plurality of connector devices according to claim 1.
請求項1に記載の複数のコネクタ装置。 In at least one of the plurality of connector devices, a rated current of the upstream connector and a rated current of the downstream connector are set to the same rated current.
10. A plurality of connector devices according to claim 1.
前記コネクタ装置が前記負荷装置の本体に取り付けられると、前記負荷用コネクタを介して前記電力供給路の電力の少なくとも一部が該負荷装置に供給可能な状態が形成される、
請求項1から請求項3の何れか1項に記載の複数のコネクタ装置。 the connector device is detachably attached to a body of the load device,
When the connector device is attached to a body of the load device, a state is created in which at least a portion of the power of the power supply path can be supplied to the load device via the load connector.
A plurality of connector devices according to any one of claims 1 to 3.
前記上流側コネクタと前記下流側コネクタのそれぞれは、前記複数の面のうち互いに異なる面に設けられる、
請求項1から請求項4の何れか1項に記載の複数のコネクタ装置。 The housing is formed in a box shape having a plurality of sides,
The upstream connector and the downstream connector are provided on different surfaces among the plurality of surfaces.
A plurality of connector devices according to any one of claims 1 to 4.
請求項5に記載の複数のコネクタ装置。 The surface on which the upstream connector is provided and the surface on which the downstream connector is provided are two surfaces arranged opposite to each other.
6. A multiple connector arrangement as claimed in claim 5.
請求項1から請求項6の何れか1項に記載の複数のコネクタ装置。 the connector device includes a plurality of downstream connectors connected to the upstream connector and the internal supply path;
A plurality of connector devices according to any one of claims 1 to 6.
前記電力変換器に着脱可能なコネクタ装置を備え、
前記コネクタ装置は、
筐体と、
前記電力供給路の上流側と接続される上流側コネクタと、
前記電力供給路の下流側と接続される下流側コネクタと、
前記筐体内で、前記上流側コネクタと前記下流側コネクタとを繋ぐ装置内供給路から、前記電力変換器側に電力を分岐して供給するための負荷用コネクタと、
を有し、
前記コネクタ装置が前記電力変換器に取り付けられると、前記負荷用コネクタを介して前記電力供給路の電力の少なくとも一部が該電力変換器に供給可能な状態が形成され、
前記電力変換器に対する前記コネクタ装置の組み合わせを変えることで、前記上流側コネクタを流れる電流と前記下流側コネクタを流れる電流に応じて、前記電力変換器に対する該上流側コネクタと該下流側コネクタの少なくとも一方の定格電流の組合せを変更できるように構成された、
電力変換器。 A power converter that supplies power to a load device that is daisy-chained to a power supply path,
a connector device that is detachable from the power converter;
The connector device comprises:
A housing and
an upstream connector connected to the upstream side of the power supply path;
a downstream connector connected to a downstream side of the power supply path;
a load connector for supplying electric power to the power converter side from an internal supply path connecting the upstream connector and the downstream connector within the housing;
having
When the connector device is attached to the power converter, a state is created in which at least a portion of the power of the power supply path can be supplied to the power converter via the load connector,
By changing the combination of the connector device with respect to the power converter, the combination of the rated current of at least one of the upstream connector and the downstream connector with respect to the power converter can be changed according to the current flowing through the upstream connector and the current flowing through the downstream connector.
Power converter.
前記コネクタ装置は、前記負荷装置の本体に対する前記上流側コネクタと前記下流側コネクタの相対位置が変更できるように、その向きを変えて該電力変換器に対して着脱可能に構成される、
請求項8に記載の電力変換器。 The power converter is provided integrally with a main body of the load device,
the connector device is configured to be detachable from the power converter by changing its orientation so that a relative position of the upstream connector and the downstream connector with respect to a main body of the load device can be changed.
9. The power converter of claim 8.
請求項9に記載の電力変換器。 the connector device is attached to the power converter such that the upstream connector is located on the side of another load device adjacent to the upstream side in the daisy chain connection, and the downstream connector is located on the side of yet another load device adjacent to the downstream side in the daisy chain connection;
10. The power converter of claim 9.
請求項8から請求項10の何れか1項に記載の電力変換器。 The rated current of the upstream connector is set to be greater than the rated current of the downstream connector.
The power converter according to any one of claims 8 to 10.
請求項8から請求項10の何れか1項に記載の電力変換器。 The rated current of the upstream connector and the rated current of the downstream connector are set to the same rated current.
The power converter according to any one of claims 8 to 10.
前記上流側コネクタと前記下流側コネクタのそれぞれは、前記複数の面のうち互いに異なる面に設けられる、
請求項8から請求項12の何れか1項に記載の電力変換器。 The housing is formed in a box shape having a plurality of sides,
The upstream connector and the downstream connector are provided on different surfaces among the plurality of surfaces.
A power converter according to any one of claims 8 to 12.
請求項13に記載の電力変換器。 The surface on which the upstream connector is provided and the surface on which the downstream connector is provided are two surfaces arranged opposite to each other.
14. The power converter of claim 13.
請求項8から請求項14の何れか1項に記載の電力変換器。 the connector device includes a plurality of downstream connectors connected to the upstream connector and the internal supply path;
A power converter according to any one of claims 8 to 14.
前記負荷装置の本体に前記電力変換器を一体的に備える、
負荷装置。 A load device that is supplied with drive power by the power converter according to any one of claims 8 to 15 and is daisy-chain connected to the power supply path via the power converter,
The power converter is integrally provided in the main body of the load device.
Load device.
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